使用高性能CO2激光器解決標識與編碼方案指南

無論您是需要遵守全球法規(guī)、國家法律還是行業(yè)準則，數(shù)字化標記和編碼都能為尋求優(yōu)化運營的制造商帶來諸多優(yōu)勢。除了符合相關(guān)規(guī)定之外，許多制造商選擇采用數(shù)字控制的激光標記和編碼系統(tǒng)，是因為它們能夠提供高質(zhì)量、耐用的標記，從而實現(xiàn)產(chǎn)品追溯和保障消費者安全。

從條形碼、UPC碼、零件號/代碼和批次代碼，到有效期和最佳使用日期代碼，激光打標和編碼系統(tǒng)都能勝任。在各種材料和表面上進行持久耐用的標記，需要只有激光打標和編碼系統(tǒng)才能提供的卓越性能。在本篇博文中，我們將探討數(shù)字控制激光打標和編碼系統(tǒng)的所有優(yōu)勢，以及選擇合適的解決方案為何是提升運營效率的關(guān)鍵。

數(shù)字化控制激光打標和編碼系統(tǒng)的優(yōu)勢

制造商需要依靠能夠適應變化的系統(tǒng)，尤其是在標識和編碼應用方面，因為包裝行業(yè)一直在不斷發(fā)展。除了高性能之外，數(shù)字控制激光打標和編碼系統(tǒng)還能帶來以下額外優(yōu)勢：

• 性能 – 能夠生成高對比度、清晰易讀的各種字體和尺寸的標記，以及持久耐用的標記，能夠很好地承受搬運和惡劣環(huán)境的考驗。

• 數(shù)字化的精準控制 – 高重復性的掃描電機確保了高精度，從而實現(xiàn)高質(zhì)量的標記效果。結(jié)合高性能CO2激光器，可提高加工速度，從而提高產(chǎn)量并增強設(shè)備的多功能性。

• 曲面標記 – 3D標記頭和軟件能夠快速、持久地在復雜形狀零件的目標表面進行標記。

• 靈活性 – 適用于各種材料和表面質(zhì)量，并能夠隨時更改標記圖案和參數(shù)。

• 非接觸式 – 只有激光束會接觸到目標材料，這對于標記或編碼易碎材料或需要保持無菌狀態(tài)的材料來說是一個顯著優(yōu)勢。

• 易于使用 – 采用數(shù)字控制，操作簡便，只需極少的入門指導和培訓。大多數(shù)系統(tǒng)無需正式認證即可操作。與特定材料和設(shè)計文件相關(guān)的激光設(shè)置可以保存為基準，方便日后項目用，從而最大限度地減少切換時間。

• 生產(chǎn)線不間斷運行 – 幾乎無需維護，最大限度地減少機器停機時間，顯著提高工廠生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)噴墨打印機常見的噴嘴堵塞、墨水補充和其他日常清潔等導致的停機問題均得以消除。

• 總成本 – 低操作培訓要求、高可靠性、無需耗材（例如墨水）、更短的換班和維護停機時間降低了擁有成本，而更高的靈活性可以帶來新的商業(yè)機會。

標記和編碼類型

目前有多種激光工藝可用于在各種材料上創(chuàng)建高可見度、高對比度和高質(zhì)量的標記。此外，這些工藝必須確保標記能夠承受惡劣環(huán)境和長期使用，能夠以生產(chǎn)速度進行標記，并且不會損害被標記材料的結(jié)構(gòu)完整性。根據(jù)被標記材料、激光功率和激光波長，主要的標記工藝包括：

• 雕刻 – 從基材表面去除材料，留下可見的凹痕。

• 表層燒蝕 – 表面層吸收激光，材料受熱汽化。剩余的底層與表面層形成鮮明對比，從而留下清晰可見的標記。

• 退火 – 通過激光局部加熱，在黑色金屬（鐵、鋼、高級鋼）和鈦的表面形成氧化層。這種氧化層通常呈黑色，但也可能呈現(xiàn)其他退火顏色，例如黃色、紅色和綠色，這些顏色是由加熱層不同的溫度形成的。

• 發(fā)泡 – 激光產(chǎn)生的熱量會在基材中產(chǎn)生氣泡。氣泡蒸發(fā)后，會在表面留下顏色和紋理上的變化。

激光類型和適用材料

激光打標機提供多種波長選擇，以實現(xiàn)對不同材料的理想加工效果。每種材料都有其特定的吸收光譜，這意味著特定材料對某些波長的光吸收能力比其他波長的光更強。更好的吸收能力意味著材料可以更快、更有效地進行加工。由于波長是激光的關(guān)鍵特性之一，因此系統(tǒng)設(shè)計人員必須根據(jù)待加工材料選擇合適的激光類型，才能獲得最佳的加工質(zhì)量和最高的生產(chǎn)效率。CO2激光器的波長較長，非常適合加工塑料、紙張等天然材料以及某些金屬箔——這些都是包裝行業(yè)中最常用的材料。

光束傳輸?shù)闹匾?/h3>

激光打標機的核心部件是掃描振鏡。這些掃描振鏡驅(qū)動一組分配給XY軸矢量運動的反射鏡，引導激光束照射到待加工材料上。高帶寬伺服驅(qū)動板確保了振鏡的高精度和高吞吐量。打標機的最后一個關(guān)鍵部件是控制板。它通過生成標記圖案并同步反射鏡運動、激光激活和調(diào)制來協(xié)調(diào)所有組件。該控制器配備了用戶友好的軟件，可以快速地從導入的二維和三維圖紙創(chuàng)建作業(yè)圖案。

新特光電可提供scanlab和raylase系列掃描振鏡。可實現(xiàn)了穩(wěn)定性與速度的最佳組合，極具競爭力。這些核心組件均可作為單獨部件提供，方便用戶進行靈活集成。對于通用標記應用，這些振鏡可提供類似的速度，為標記和編碼光束傳輸解決方案具有以下優(yōu)勢：

• 精確: 高穩(wěn)定性振鏡提供統(tǒng)一的解決方案，可滿足各種波長和焦距應用場景下的精度要求。

• 高吞吐量: 我們提供多種尺寸的振鏡，可使用標準硅基板和高性能鈹基板，以最佳方式驅(qū)動特定孔徑。模擬伺服驅(qū)動器提供緊湊型和高驅(qū)動力型兩種設(shè)計，均針對高速應用進行了優(yōu)化。憑借零跟蹤延遲，采用狀態(tài)空間控制的直流數(shù)字伺服驅(qū)動器可在標記應用中以無與倫比的速度驅(qū)動振鏡。

• 可靠性: 堅固耐用的振鏡結(jié)構(gòu)，采用高品質(zhì)軸承和高精度電機結(jié)構(gòu)，無需調(diào)整即可在數(shù)千小時的使用中實現(xiàn)高度可重復的結(jié)果。

• 靈活: 小巧高效的振鏡具有靈活的鏡面安裝、連接器和角度選項。伺服驅(qū)動器提供功能齊全、緊湊型和雙軸型等多種版本，可最佳匹配系統(tǒng)集成需求。

激光器與光束技術(shù)的匹配

要構(gòu)建完整的數(shù)字標記和編碼解決方案，關(guān)鍵在于為激光器選擇合適的光束控制技術(shù)。為此，需要考慮三個關(guān)鍵因素：涂層的波長、光束控制技術(shù)的有效孔徑以及反射鏡的功率承受能力。這些關(guān)鍵因素不僅可以防止因激光功率過高而損壞反射鏡和涂層，還可以最大限度地減少因反射率不足和功率削波造成的功率損失。避免功率削波的另一個原因是，從反射鏡上散失的功率可能會對其他組件產(chǎn)生負面影響，并導致有害后果。為了避免這種情況，需要注意的是，輸入光束尺寸和有效孔徑尺寸的定義并不相同，混淆兩者可能會導致意外的功率削波。確定了光束傳輸供應商提供的有效孔徑尺寸后，從激光器供應商處獲取激光束尺寸，并利用這些信息進行兩者之間的對準。

Synrad高性能CO2激光器

并非所有 CO2 激光器都性能相同，價格通常與激光器的性能和制造質(zhì)量密切相關(guān)。Synrad高性能CO2激光器專為應對嚴苛的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計，確保從冷啟動到正常工作溫度都能保持穩(wěn)定的卓越性能。Synrad 獨特的激光器設(shè)計能夠有效抵御惡劣環(huán)境，即使在極高的環(huán)境溫度下也能正常運行。Synrad激光器旨在防止光學元件污染、氣體泄漏以及運行過程中輸出功率不穩(wěn)定。這些預防性設(shè)計對于激光器的可靠運行至關(guān)重要，有助于確保激光器年復一年地穩(wěn)定可靠運行。并針對特定的圖案要求進行了優(yōu)化。

我們是您高性能CO2激光器的單一供應商，擁有涵蓋所有應用的廣泛知識，從而避免技術(shù)和集成方面的難題。選擇我們可以避免不同公司產(chǎn)品之間的兼容性沖突，因為我們的產(chǎn)品都經(jīng)過測試，確保能夠協(xié)同工作。這使得集成更加快速便捷。憑借我們豐富的專業(yè)知識和資源，我們能夠為各種復雜應用創(chuàng)建定制解決方案。我們提供從概念設(shè)計到最終用戶生產(chǎn)運營的全方位支持，確保系統(tǒng)成功運行。

總體而言，數(shù)字標記系統(tǒng)為希望采用這項技術(shù)的用戶帶來了性能優(yōu)化、靈活性、易用性、成本節(jié)約和性能穩(wěn)定等優(yōu)勢。其優(yōu)勢包括：高質(zhì)量的標記，能夠經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗；靈活地在各種材料和表面上進行標記；以及穩(wěn)定的標記速度，最大限度地提高生產(chǎn)線效率。武漢新特光電是美國Synrad在中國的授權(quán)官方合作伙伴，負責Synrad品牌激光器在中國的技術(shù)選型、項目實施與全生命周期服務，并提供整套器件集成解決方案，為您提供一站式的產(chǎn)品應用與技術(shù)服務！如需了解更多關(guān)于數(shù)字標記和編碼解決方案的信息，請聯(lián)系我們。